§51热气体相对于大气的特殊规律 §52排烟系统及烟囱 §53供气系统极其相关计算 本课的基本要求 掌握位压头、静压头及动压头的概念,热气体表压力沿高度分布的 规律,热气体管流伯努利方程式及其应用。 2.会烟囱的设计、烟道和供气管道的选择。 3.会风机的选择。 本课的重点、难点 本课的重点是烟囱的工作原理及烟囱计算,烟道的选择及计算,供气管道尺寸的 选择及计算,风机的选择。 退出
‹#› §5.1 热气体相对于大气的特殊规律 一、本课的基本要求 1 ．掌握位压头、静压头及动压头的概念，热气体表压力沿高度分布的 规律，热气体管流伯努利方程式及其应用。 2 ．会烟囱的设计、烟道和供气管道的选择。 3 ．会风机的选择。 二、本课的重点、难点 本课的重点是烟囱的工作原理及烟囱计算，烟道的选择及计算，供气管道尺寸的 选择及计算，风机的选择。 §5.2 排烟系统及烟囱 §5.3 供气系统极其相关计算 第五章 气体力学计算
第五年气你力学计 5气体力学计算 冶金炉内气体流动的显著特征: 第一:炉内气体为热气体(即炉内气体的温度高于周围 大气的温度); 第二:炉内热气体总是与大气相通的,而且炉内热气体 的密度小于周围大气的密度,所以炉内气体的流 动状况受大气的影响。 退出
‹#› 冶金炉内气体流动的显著特征： 第一：炉内气体为热气体（即炉内气体的温度高于周围 大气的温度）； 第二：炉内热气体总是与大气相通的，而且炉内热气体 的密度小于周围大气的密度，所以炉内气体的流 动状况受大气的影响。 5 气体力学计算 第五章 气体力学计算
§51热气体相对于大气的特殊规律 热气体的压头 单位体积流体的能为: 位能:pgz 静压能:P 动能:P2 对于炉内热气体在流动过程中,虽然同样具有这三种能量,但 由于周围大气对其流动的影响,这三种能量只能用相对值来表示 即单位(体积)热气体所具有的位能与外 积)大气所具有的位能之差称为位压头。同理也有动压头和静压 头之称呼。但是在通常情况下,大气的流速比流体的流速小得多 所以热气体的动压头也就是热气体本身所具有的动能 退出
‹#› 一、热气体的压头 单位体积流体的能为： 位能：ρgz 静压能：P 动能： 对于炉内热气体在流动过程中，虽然同样具有这三种能量，但 由于周围大气对其流动的影响，这三种能量只能用相对值来表示， 即 单位（体积）热气体所具有的位能与外界同一平面上单位（体 积）大气所具有的位能之差称为位压头。同理也有动压头和静压 头之称呼。但是在通常情况下，大气的流速比流体的流速小得多， 所以热气体的动压头也就是热气体本身所具有的动能。 第五章 气体力学计算 §5.1 热气体相对于大气的特殊规律 2 2 W
第五章气你为学计 1.热气体的位压头—几何压头 (1)阿基米德浮力原理 (2)有效重力 设流体的密度为g,体积V,大气的密度为a,则流体在大气中所 受到的浮力为:PagV。 流体本身的重力为pg 有效重力为pgV-pngV=(P8-pa)gV 单位体积流体的有效重力为(PgPa) 退出
‹#› 1．热气体的位压头——几何压头 设流体的密度为 ，体积V，大气的密度为 ，则流体在大气中所 受 到的浮力为: 。 第五章 气体力学计算 （1）阿基米德浮力原理 （2）有效重力 g a a gV 流体本身的重力为 g gV 有效重力为 g gV - a gV = ( g - a )gV 单位体积流体的有效重力为 ( g - a )g
当Pg>Pa时有效重力为正,方向竖直向下,流体在大气中 下沉;反之则流体在大气中上浮,由于热气体温度高于大气温度, 所以,g<热气体有效重力为负,方向向上,热气体在 大气中有自动上浮的趋势。 退出
‹#› 第五章 气体力学计算 当 时有效重力为正，方向竖直向下，流体在大气中 下沉；反之则流体在大气中上浮，由于热气体温度高于大气温度， 所以， 故热气体有效重力为负，方向向上，热气体在 大气中有自动上浮的趋势。 g a g a
(3)热气体的位压头及其分布规律 如下图5-12所示: 图5-1-2位压头示意图 退出 上一
‹#› 第五章 气体力学计算 （3）热气体的位压头及其分布规律 如下图5-1-2所示:
取0-0为基准面,则热气体的位压头为: h=P.gH-PgH=(p,-P,gH 当基准面取在上方,高度向下量度时为正,故: h=-H(pn-pn)g=H(pn-pn)(此时H为正值) 分布规律:线性,上小下大。 注意:由于热气体有自动上升趋势,所以热气体由下向上流动时,位 压头是流动的动力。反之,热气体自上向下流动时,位压头应作阻力来对 待 退出
‹#› 第五章 气体力学计算 取0—0`为基准面，则热气体的位压头为: hg = g gH - a gH = ( g - a )gH 当基准面取在上方，高度向下量度时为正，故: hg = -H( g - a )g = H( a - g )g （此时H为正值） 分布规律：线性，上小下大。 注意：由于热气体有自动上升趋势，所以热气体由下向上流动时，位 压头是流动的动力。反之，热气体自上向下流动时，位压头应作阻力来对 待
第五气你为学计第 2热气体静压头及其分布规律 (1)定义:热气体的静压头与同一水平面大气静压头压力之差,即相 对压力,常称做表压力,用hs表示 (2)分布规律 A.静止液体表压力分布规律:上小下大 B热气体表压力分布规律:上大下小 注意: 当在某一平面上,热气体的表压力为零时,称此面为零压面。在零压面以 上,热气体表压力为正,若有缝隙,则热气体将外逸。反之,在零压面以下 热气体表压力为负,冷空气将会被吸入。冶金炉的操作过程中常将零压面控 制在炉底上,使炉膛呈正压区,而烟道则为负压区。 退出
‹#› 第五章 气体力学计算 2.热气体静压头及其分布规律 (1)定义：热气体的静压头与同一水平面大气静压头压力之差，即相 对压力，常称做表压力，用hs表示。 (2)分布规律 A .静止液体表压力分布规律：上小下大 B.热气体表压力分布规律：上大下小 注意： 当在某一平面上，热气体的表压力为零时，称此面为零压面。在零压面以 上，热气体表压力为正，若有缝隙，则热气体将外逸。反之，在零压面以下， 热气体表压力为负，冷空气将会被吸入。冶金炉的操作过程中常将零压面控 制在炉底上，使炉膛呈正压区，而烟道则为负压区
第气你为学计第 3热气体的动压头 由定义知,热气体的动压头1PW2、pW2≈PW 二、热气体平衡方程式: hol +hs=ho2+hs g 三、热气体管流伯努利方程式(双流伯努利方程式) 1表达式:实际流体管流伯努利方程式为 Zpg t 2p+P lpg t 0+P2+h2 退出
‹#› 第五章 气体力学计算 3.热气体的动压头 由定义知，热气体的动压头 2 2 a 2 a d W 2 W 2 W - 2 h g g = 二、热气体平衡方程式: hg1 hs 1 hg2 hs 2 + = + 三、热气体管流伯努利方程式（双流伯努利方程式） 1.表达式：实际流体管流伯努利方程式为: 2 2 2 2 1 2 2 1 1 P h 2 z g 2 z g + + = + + + W P W
第五气你为学计第 热气体管流伯努利方程式为: W H1(-p。)g+PMn+ H,(p,-po)+P +h 即h,+h,+h,=h+h+h+h 四、热气体管流时的阻力损失计算 PoW 表达式h=kW2=k 2 2(1+B)M 计算特点说明: 1摩擦阻力损失hf计算 2c22 MoyA L 2(+B)N D 2 D 2 退出
‹#› 热气体管流伯努利方程式为: L 2 2 2 a g M2 2 1 1 M1 h 2 H ( - ) P 2 H ( a - g )g + P + g = + + g + W W hg 1 hs 1 hd 1 hg 2 hs 2 hd 2 h L 即 + + = + + + 四、热气体管流时的阻力损失计算 表达式 2 2 2 0 0 L (1 ) 2 W W k 2 h k m t N = = + 计算特点说明： 1.摩擦阻力损失hf计算 2 2 0 0 2 2 f (1 ) 2 2 2 W h k m W t N D W L D L = = = + 第五章 气体力学计算